电工工具及仪表

10.1.2　常用电工材料、电工工具及仪表

在电气设备中，对电磁场起有效作用的材料称为电工材料。电工材料按其特点和作用可分为导电材料、绝缘材料、半导体材料和磁性材料。常用的电工材料包括常用的绝缘材料、导电材料、磁性材料，以及在电气施工和维修中经常用到的线管和润滑脂等。

1.绝缘材料

绝缘材料的作用在于隔离导电体与外界的接触，以及绝缘带有不同电位的导体，使电流能按指定的方向流动。在某些场合下，还起机械支撑、保护导体及防晕、灭弧等作用。

对绝缘材料的基本要求是绝缘强度、绝缘电阻、耐热性、吸水性、黏度与酸植、介电损耗与介电常数、机械强度。绝缘材料在使用过程中，由于各种因素的作用，发生较缓慢的、不可逆的变化，使其电气性能及机械强度逐渐恶化，这种变化称为绝缘材料的老化。促使材料老化的因素很多，主要是热和氧化，使用时温度过高会加速绝缘材料的老化过程。因此对各种绝缘材料都规定了它们的极限使用温度，以延缓绝缘材料的老化过程，保证电气设备的使用寿命。

绝缘材料按其耐热水平分为七个等级，每一耐热等级对应一定的极限温度，如表10-2所示。这个温度以下能保证绝缘材料的使用寿命而不影响其性能。

表10-2　绝缘材料的耐热等级和极限温度

绝缘材料按其化学性质分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。无机绝缘材料有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫磺等，主要作电机与电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等；有机绝缘材料有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝、人造丝等，大多用于制造绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等；混合绝缘材料为由以上两种材料经加工后制成的各种成型绝缘材料，用做电器的底座、外壳等。

（1）绝缘漆

①浸渍漆

浸渍漆只要用于浸渍电机、电器的线圈和绝缘零部件，以填充其间隙和微孔，提高它们的电气和机械性能。常用的有1030醇酸树脂漆、1032三聚氰胺醇酸树脂漆及环氧无溶剂漆等，它们均属于烘干漆，具有较好的耐电弧性，漆膜平滑有光泽。

②覆盖漆

覆盖漆有清漆和瓷漆两种，主要用于涂覆经浸渍处理后的线圈和绝缘零部件，在其表面形成连续而均匀的漆膜，作为绝缘保护层，以及防止机械损伤和受大气、润滑油和化学药品的侵蚀。常用的覆盖清漆有1231醇酸晾干漆，它干燥快、漆膜硬度高、有弹性、电气性能较好。常用的覆盖磁漆有1320和1321醇酸灰磁漆，1320是烘干漆，1232是晾干漆，它们的漆膜坚硬、光滑、强度高，有耐电弧和油的作用。

③硅钢片漆

硅钢片漆用于涂覆硅钢片表面，以降低铁芯的涡流损耗，增强防锈及耐腐蚀的能力。常用的是1611油性硅钢片漆，它腐着力强、漆膜薄、坚硬、光滑、厚度均匀、耐油和防潮。

④电缆浇注胶

电缆浇注胶用于浇注电缆的接线盒和终端盒。常用的有1811沥青电缆胶和1812环氧电缆胶，适用于10kV以下的电缆。沥青电缆胶耐潮性好；环氧电缆胶密封性好、电气和机械性能好，用它浇注的终端盒结构简单、体积小。

（2）浸渍纤维制品

①玻璃纤维漆布（或带）玻璃纤维漆布（或带）

主要用作电机、变压器、电器的衬垫或线圈的绝缘。常用的有2432三聚氰胺醇酸玻璃漆布（或带），其电气性能、耐油性和耐潮性都较好，机械强度高，并具有一定的防毒性能。

②漆管

漆管主要用作电机、变压器、电器的引出线和连接线的绝缘套管。常用的是2730醇酸玻璃漆管，它具有良好的电气和机械性能，耐油性、耐潮性较好，但弹性较差。

③绑扎带

绑扎带主要用于绑扎变压器铁芯和代替合金钢丝绑扎电机转子绕组端部。常用的有聚酯B型和环氧B型玻璃纤维无纬带，环氧B型无纬带固化后的机械强度高，但其储存期短，故聚酯B型无纬带应用较广。无纬带避免了因合金钢丝绑扎而带来的感应电流发热与其对线圈间的绝缘间的绝缘等问题。

（3）层压制品

常用的层压制品有三种：3240环氧玻璃布板；3640环氧玻璃布管；3840环氧玻璃布棒。它们适用于作电机、加工方便，且可在潮湿环境及变压器油中使用。

（4）压塑料

常用的压塑料有两种：4013酚醛木粉压塑料；4330酚醛玻璃纤维压塑。它们具有良好的电气性能和防潮、防霉性能，寸尺稳定，机械强度高，适用于作用作电机、电器的绝缘零件。

（5）云母制品

①柔软云母板

柔软云母板主要用于电机的槽绝缘、匝间绝缘和相间绝缘。常用的有5131醇酸玻璃柔软云母板和5131-1醇酸玻璃柔软粉云母板，它们在室温下柔软性较好，可以弯曲。

②塑型云母板

塑型云母板主要用于作直流电机换向器的V形环和其他绝缘零件。常用的有5230和5235醇酸塑型云母板，后者含胶量少，可用于温升较高及转速较高的电机。它们在室温下较硬，加热变软后可压塑成各种形状的绝缘零件。

③云母带

云母带适用于电机、电器的线圈及连接线的绝缘。常用的有5434醇酸玻璃云带和5438-1环氧玻璃粉云母带，它们在室温时较柔软，后者厚度均匀、柔软，固化后电气和机械性能良好，应用较广，但需要低温保存。

④换向器云母板

换向器云母板主要用于作直流电机换向器的片间绝缘。常用的有5535虫胶换向器云母板和5536-1环氧换向器粉云母板，它们含胶量少，室温时很坚硬，厚度均匀，后者仅用于中小型电机。

⑤衬垫云母板

衬垫云母板适用于电机、电器的绝缘衬垫。常用的有5730醇酸衬垫云母板和5737-1环氧衬垫粉云母板。

（6）薄膜和薄膜复合制品

①薄膜

电工用的薄膜要求厚度薄、柔软、电气性能良好及机械强度高。常用的是2820聚酯薄膜，适用于电机的槽绝缘、匝间绝缘和相间绝缘，以及其他电工产品线圈的绝缘。

②薄膜复合制品

薄膜复合制品要求电气性能好、机械强度高。常用的有6520聚酯薄膜绝缘纸复合箔、6530聚酯薄膜玻璃漆布复合箔和DMD或DMDM复合绝缘，适用于电机的槽绝缘、匝间绝缘和相间绝缘，以及其他电工产品线圈的绝缘，后者电气性能和机械强度更为理想。

（7）其他绝缘材料

其他绝缘材料是指在电机、电器中作为结构、补强、衬垫、包扎及保护作用的辅助绝缘材料。这类绝缘材料品种多、规格杂，且无统一型号。这里将常用的品种作简单介绍：

①绝缘纸和绝缘纸板

常用的绝缘纸和绝缘纸板有电话纸、绝缘纸板和硬钢纸板等。电话纸主要用于电信电缆绝缘，在电机、电器中作辅助材料；绝缘纸板可在变压器油中使用，薄型的、不渗棉纤维的通常称为青壳纸，主要用作绝缘保护和补强材料；硬钢纸板俗称反白板，机械强度高，适用作电机、电器的绝缘零件。

②玻璃纤维和合成纤维编织物

常用的玻璃纤维和合成纤维编织物有无碱玻璃丝布（或带）和涤纶玻璃丝绳。无碱玻璃丝布（或带）电气性能良好，玻璃丝布加工成环氧玻璃坯布后可用作磁极线圈的匝间绝缘，玻璃丝带只要作包扎和防护用；涤纶玻璃丝绳的强度高、耐热性好，主要用于代替垫片和蜡线绑扎大中型交流电机定子绕组端部，经绑扎、浸漆和洪干处理后，使绕组端部形成整体，从而大大提高了电机运行的可靠性，并简化了电机制造工艺。

③电工用热塑性塑料

常用的电工用热塑性塑料有ABS塑料和聚酰胺（尼龙）1010。ABS塑料是象牙色的不透明体，具有良好的综合性能，表面硬度较高，易于加工成型，但耐热性和耐寒性较差，适用于作各种结构零件，如外壳、支架等；聚酰胺（尼龙）1010是白色的半透明体，常温下具有较高的机械强度，电气性能较好，耐油、耐磨、吸水性小，尺寸稳定，适用于作绝缘套、插座、线圈骨架、接线板等绝缘零件。

④电工用橡胶

电工用橡胶分天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶易燃、不耐油、易老化，不能用于户外，但它柔软、富有弹性。主要用作电线、电缆的绝缘层和护套；电机、电器中使用的大部分是合成橡胶，最常用的是氯丁橡胶和叮腈橡胶，它们具有良好的耐油和耐溶剂性能，但电气性能感不好，只能用作绝缘结构材料和保护材料，如引出线套管、绝缘衬垫等。

⑤绝缘包扎带

绝缘包扎带主要用于包缠电线和电缆的接头，常用的有黑胶布带和聚氯乙烯带。黑胶布带又称黑包布，用于低压电线、电缆接头的绝缘包扎；聚氯乙烯带绝缘性能较好，耐潮性及耐蚀性较好，由于它制成黄、绿、红、黑四种颜色，所以通常称为相色带。其中电缆用的特种软聚氯乙烯带是专门用于包扎接头的。

⑥绝缘子

绝缘子主要用于支持和固定导线，低压绝缘子可分为低压架空线路用绝缘子和低压户内线路用电瓷两种。低压架空线路用绝缘子有针式绝缘子和蝴蝶形绝缘子，用于电压为500V以下的交直流架空线路中作固定导线之用；低压户内线路用电瓷形绝缘子（俗称白料）瓷夹板和瓷管等，用于电压为500V以下的交直流户内线路作固定导线之用。

2.导线材料

导线材料一般都是金属的，但并非所有的金属都可用作导线材料。对导线材料的基本要求是：导电性能好（即电阻系数较小），有适当的机械强度，不易氧化和腐蚀，容易加工和焊接，资源丰富，价格便宜。铜和铝是最常见的导电材料，但是在某些特殊场合也需要其他金属或合金作为导电材料。例如：架空线需具有较高的机械强度，常选用铝镁硅合金；电热材料需有较大的电阻系数，常选用镍铬合金或铁铬铝合金；保险熔丝应具有较低的熔点，故选用铅锡合金；电光源的灯丝要求熔点高，需选用钨丝作为导电材料等。

铜导线的导电性能、焊接性能及机械强度都比铝导线好，因此要求较高的动力线、电气设备的控制线和电机、电器的线圈等多采用铜导线。铝导线的电阻系数虽比铜导线大，但它密度小，同样长度的两根导线若要求它们的电阻值一样，则铝导线的截面积要比铜导线的大1.68倍，但铝的密度只有铜的1/3，因而铝导线的重量只有铜导线的1/2，且铝的资源丰富、价格便宜。故采用铝导线可降低成本，减轻重量。目前架空线、照明线、母线（俗称汇流排）等已广泛采用铝导线，变压器和中小型电机的线圈也推广采用铝导线，由于铝导线的焊接工艺较复杂，故还未广泛使用。

（1）裸导线和裸导体制品

裸导线和裸导体制品属电线电缆类，它们只有导体部分，没有绝缘和护层结构。按其形状和结构分为圆单线、软接线、型线和裸绞线四种，电工常用的是前三种。

①圆单线

圆单线主要用作各种电线、电缆的导电线芯，也可以直接作为产品用于架空的通信广播等。常用的有TY型硬圆铜线、TR型圆铜线、LY型软圆铝线。

②软接线

软接线指柔软的铜绞线和各种编织线，主要用作电机、电器线路的电刷连接，以及移动式电器设备的连接用线，如引出线、接地线等。常用的有TS、TSR型裸铜电刷、TRJ、TRJ-3、TRJ-4型裸铜软绞线、TRZ-1、TRZ-2型软裸铜编织线及QC型软铜编织蓄电池线。

③型线

型线是非圆形截面的裸导线，主要用于安装配电设备及其他电工制品，如输配电母线等，常用的有TRY、TBR型扁铜线，LBY、LBR型扁铝线，TMY、TMR型铜母线，LMY、LMR型铝母线及TDY、TDR型铜带。

（2）电磁线

电磁线是电线电缆的主要品种，主要用于电机、电器及电工仪表中，作为绕组或元件的绝缘导线。按其使用绝缘材料的不同，可分为漆包线、玻璃丝包线和纸包线。

①漆包线

漆包线根据他们的使用漆和截面形状不同而有所区别，按其使用的漆分为油性漆包线、缩醛漆包线和聚酯包线。按其截面形状分为包圆线和漆包扁线。油性漆包线电气性能良好，但漆膜的机械强度较差，适用于一般电机及电器绕组；缩醛漆包线的漆膜具有优良的机械强度和良好的电气性能，适用于中小型高速电动机的绕组、油浸式变压器的线圈及电器、仪表的线圈；聚酯漆包线具有良好的电气性能，广泛应用于中小型电机的绕组、干式变压器的线圈和电器、仪表的线圈。常有的有Q型油性漆包圆铜线、QQ-1、QQ-2型缩醛漆包圆铜线、QZ-1、QZ-2型聚酯漆包圆铜线、QZL-1、QZL-2型聚酯漆包圆铝线、QZB型聚酯漆包扁铝线。

②玻璃丝包线

玻璃丝包线按结构不同分为双玻璃丝包线和双玻璃丝包聚酯漆包线。双玻璃丝包线的电气性能及机械强度优良，广泛应用于各种电机电器的绕组；双玻璃丝包聚酯漆包线的电气性能及机械强度优良，适用于大型高压电机、特种电机的绕组和干式变压器的线圈。常用的有SBEC型双玻璃丝包圆铜线、SBELC型双玻璃丝包圆铝线、SBECB型双玻璃丝包扁铜线、SBELCB型双玻璃丝扁铝线、QZSBEVB型双玻璃包聚酯漆包扁铜线及QZSBELCB型双玻璃丝包聚酯漆包扁铝线。

③纸包线

纸包线在变压器油中使用时耐电压性能好，大部分用于油浸式变压器的线圈。按其导线的截面及材料不同分为Z 型纸包圆铜线、ZL型纸包圆铝线、ZB型纸包扁铜线和ZBL型纸包扁铝线。

（3）电气装备用电线电缆

电气装备用电线电缆包括各种电气设备内部在安装连接线，电气装备与电源连接用的电线电缆、信号控制系统用的电线电缆及低压电力配电系统用的绝缘电线电缆等。电线电缆一般由导电线芯、绝缘层和保护层组成。按使用特性可分为通用电线电缆、电机电器用的电线电缆、仪器仪表用电线电缆、信号控制电缆、交通运输用电线电缆、地质勘探和采掘用电线电缆及直流高压软电缆七种，电工常用的是前两种。

①B系列橡皮塑料电线

这种系列的电线结构简单，重量轻，价格较低，电气和机械性能有较大的欲度，广泛应用于各种动力、配电和照明线路，以及大中型电气设备的安装线，其交流工作电压为500V，直流工作电压为1000V。常用的有BX、BLX型橡皮绝缘电线，BXF、BLXF型聚丁橡皮绝缘电线，BXR型橡皮绝缘软电线，BXHF、BLXHF型橡皮绝缘和护套电线，BV、BLV形聚氯乙烯绝缘电线，BVR型聚氯乙烯绝缘软电线及BVV、BLVV形聚氯乙烯绝缘和护套电线。

②R系列橡皮塑料绝缘软线

这种系列软线的线芯是用多根细铜线绞合而成的，它除了具有B系列电线的特点外，而且比较柔软，大量应用于日用电器和仪器仪表作电源线、小型电气装备和仪器仪表内部作安装线及灯头线。常用的有RV、RVB、RVS、聚氯乙烯绝缘软线，RVV形聚氯乙烯绝缘和护套软线，RFV、RFS型叮腈聚氯乙烯复合物绝缘软线，RXS、RX型棉纱编制橡皮绝缘软线及RXB型棉纱编制橡皮绝缘平型软线，它们的工作电压交流为250V，直流为500V。

3.常用电工工具

正确使用和维护工具，既能提高工作效率和施工质量，又能减轻劳动强度、保证操作安全和延长工具的使用寿命。常用的电工工具包括通用工具、线路安装工具、登高工具和设备装修工具等。

（1）通用工具

通用工具是指一般专业电工都要应用的常用工具和装备。电工所需要的通用工具除以下分别介绍的外，尚有手锯、手锤、锉刀和活络扳手等钳工操作基本工具。

①电笔

电笔又称试电笔，是用来检查低压导体和电气设备外壳是否带电的辅助安全用具，其检测电压范围为60～500V（指带电体与大地的电位差），是每个电工必备的常用器具。它由氖管、电阻、弹簧和笔身等部分组成，其形状和结构如图10-1所示。当用电笔测试带电体时，带电体经电笔、人体到大地形成通电回路，只要带电体与大地之间的电位差超过一定的数值，如图10-1所示电笔结构图中的氖管就会发出红色的辉光。电笔在使用时，必须按照图10-2所示的方法把笔握妥，即一手指触及笔尾的金属体，并使氖管小窗背光朝自己，以便于观察；要防止笔尖金属体触及皮肤，以避免触电。为此，在螺丝刀式电笔的金属杆上，必须套上绝缘套管，仅留出刀口部分供测试需要。

图10-1　电笔

电笔使用注意事项：

· 用电笔前，一定要在有电的电源上检查氖管是否正常发光；

· 在明亮的光线下测试时，往往不易看清楚氖管的辉光，所以应当避光检测；

· 电笔的金属探头多制成螺丝刀形状，它承受很小的扭矩，使用时应特别注意，以免损坏；

· 电笔不可受潮，不可随意拆装或受到剧烈震动，以保证测试可靠。

图10-2　电笔使用方法

②钢丝钳

钢丝钳是钳夹和剪切工具，由钳头和钳柄两部分组成，其结构如图10-3所示。它的功能较多：钳口用来弯绞或钳夹导线头；齿口用来固紧或起松螺母；刀口用来剪切导线或剥削软导线的绝缘层；铡口用来铡切导线线芯、钢丝或铅丝等较硬金属。常用的规格有150mm、175mm和200mm三种。电工所用的钢丝钳，在钳柄上必须套有耐压为500V以上绝缘管。使用时的握法如图10-4所示，其刀口应朝向自己面部。

图10-3　钢丝钳

钢丝钳使用注意事项：

· 钳头不可代替手锤作为敲打工具使用；

· 钳头应防锈，轴销处应经常加机油润滑，以保证使用灵活；

· 钳柄上破碎的绝缘套管应及时调换，不可勉强使用。

③ 螺钉旋具

螺钉旋具俗称螺丝刀（后面均称螺丝刀）又称起子、赶锥、螺丝批或旋凿，它分为平口（平头）和十字口（十字头）两种，以配合不同槽型螺钉的使用。常用的有50mm、100mm、150mm和200mm等。

电工不可使用金属杆直通柄顶的螺丝刀（俗称通心螺丝刀）。为了避免金属杆触及皮肤或邻近带电体，应在金属杆上加套绝缘管。

图10-4　钢丝钳的使用

④电工刀

电工刀是用来剖削或切割电工器材的常用工具。使用时，刀口应朝外向进行操作；用毕，应随即把刀身折入刀柄。电工刀的刀柄是不绝缘的，不能在带电体时进行操作，以免触电。

如图10-5所示，电工刀的刀口应在单面上磨出呈圆弧形的入刃口，剖削绝缘导线的绝缘层时，必须使用弧状刀面贴在导线上，这样刀口就不易损伤芯线。

图10-5　电工刀

⑤电工工具夹

电工工具夹是装夹电工随身携带最常用工具的器具，分有插装一件、三件和五件工具等种。使用时，用皮带系结在腰间，工具夹置于右侧臀部处，便于随手取拿，如图10-6所示。

图10-6　电工工具夹

（2）线路安装工具

线路安装工具是指安装或检修户内外线路时所需的必备工具和装备。

①墙孔凿

墙孔凿是手工开凿墙孔的简易工具，常用的有以下几种：

· 圆补凿

圆补凿又称麻线凿或鼻冲，用来凿打凝泥土结构建筑物的木补孔，常用的规格有直径6mm、8mm和10mm三种。操作时要不断转动，并经常拔出凿身，使灰沙时屑及时排出，以免凿身涨塞在建筑物内。

· 小扁凿

小扁凿用来凿打砖墙上的方补孔，电工常用的凿口宽12mm。使用时要经常拔出凿身，以利排出灰砂碎砖，并观察墙孔开凿得是否平整、大小是否正确和孔壁是否垂直。

· 大扁凿

大扁凿用来凿打角钢支架和撑脚等的埋设孔穴，常用的凿口宽为16mm。使用方法与小扁凿相同。

· 长凿

长凿用来凿打墙孔，作为穿越线路导线的通孔。其中用来凿打混泥土墙孔，由中碳圆钢制成用来凿打砖墙孔，由无缝钢管制成。长凿直径为19mm、25mm和30mm，长度通常有300mm、400mm和500mm等多种。使用时应不断旋转，以便及时排出碎屑。

②冲击钻

冲击钻是一种电动工具，具有两种功能：一种可作为普通电钻使用，使用时应把调节开关调到标记为“钻”的位置；另一种可用来冲打砌块和钻墙等建筑面的木补孔和导线穿墙孔，这时应把调节开关调到标记为“锤”的位置。冲击钻通常可冲打直径为6mm～16mm的圆孔。有的冲击钻尚可调节转速，有双速和三速之分。在调速或调激怒（“钻”和“锤”）时均应停转。用冲击钻开凿墙孔时，需配用专用的冲击钻头，其规格按所需孔径选配，常用的8mm、10mm、12mm和16mm等多种。

在冲钻墙孔时，应经常把钻头拔出，以利排屑；在钢筋建筑物上冲孔时，遇到坚实物不应施加过大的压力，以免钻头退火。

③紧线器

紧线器是用来收紧户内外瓷瓶线路和户外架空线路的导线的。紧线器由夹线钳头、定位钩、收紧齿轮和手柄等组成。使用时，定位钩必须钩住架线支架或横担，夹线钳头夹住需收紧导线的端部，然后扳动手柄，逐步收紧。

④剥线钳

剥线钳用来剥削截面为6mm²以下的塑料或橡胶绝缘导线的绝缘层，由钳头和手柄两部分组成。钳头部分由压线口和切口构成，分为0.5～3mm的多个直径切口，用于不同规格的芯线剥削。使用时，电线必须放在大于其芯线直径的切口上切剥，否则会切伤芯线。